1

APLIKASI RADIOFARMASI DALAM DUNIA KESEHATAN

Disusun oleh:

Nama :WINEY TILLICH WAHYUNI

NPM : 1443057050

MK: RADIOFARMASI

PROGRAM STUDI S1 FARMASI

UNIVERSITAS 17 AGUSTUS 1945 JAKARTA

JAKARTA

2015

2

BAB I PENDAHULUAN

Teknologi nuklir untuk kemanusiaan telah terbukti sebagai salah satu teknologi yang

dapat memberi manfaat bagi seluruh bangsa di dunia, termasuk Indonesia. Peningkatan

kesejahteraan manusia melalui pemanfaatan teknologi nuklir telah diimplementasikan dalam

berbagai bidang diantaranya bidang kesehatan, pertanian, hidrologi, industri dan energi.

Teknologi produksi radioisotop dan radiofarmaka, serta pemanfaatan operasi siklotron,

harus senantiasa ditingkatkan pengembangan dan pendayagunaannya agar dapat

memenuhi kebutuhan pemakai. Pengembangan teknologi produksi radioisotop dan

radiofarmaka diarahkan pada inovasi produk berdayaguna tinggi dan strategis sehingga

dapat dimanfaatkan langsung dalam bidang kesehatan, industri dan bidang-bidang lain.

Badan Tenaga Nuklir Nasional (BATAN) melakukan penelitian dan pengembangan

teknologi radioisotop dan radiofarmaka. Kegiatan tersebut dilakukan dalam rangka

penguasaan teknologi produksi radioisotop dan radiofarmaka serta teknologi siklotron yang

kompetitif dan berdayaguna untuk kesejahteraan bangsa.

Di bidang kesehatan bahkan satu macam produk radioisotop dapat dikembangkan

dalam berbagai bentuk sediaan radiofarmaka untuk menangani beragam kasus medis

seperti proses fisiologi, biokimia, patologi dan farmakologi berbagai macam obat yang tidak

dapat atau sulit ditangani dengan teknik non-nuklir.

Penggunaan isotop radioaktif dalam kedokteran, sebetulnya telah dimulai semenjak

tahun 1936 pada waktu John Lawrence et al. Menggunakan fosfor-32 untuk terapi.

Walaupun dimulai untuk terapi, tetapi penggunaan radioisotop selanjutnya hampir 90%

ditujukan untuk diagnosis, dan sebagian besar telah dalam bentuk senyawa bertanda.

Penggunaan teknologi radioisotop di Indonesia berkembang pesat selama dua

dasawarsa terakhir ini, ditandai dengan pertumbuhan jumlah institusi domestik yang

membutuhkan ketersediaan radioisotop dan menggunakannya untuk berbagai macam

kegiatan dan tujuan. Apabila dalam tahun 1985 tercatat sekitar 36 institusi domestik

pengguna sediaan radioisotop, dalam tahun 1989 jumlah tersebut telah meningkat sekitar

dua kali lipat dan menjadi sekitar 300 pada tahun 1999. Secara spesifik, fasilitas kedokteran

nuklir yang berjumlah sebanyak 6 fasilitas pada tahun 1985 telah meningkat menjadi 11

fasilitas pada tahun 1990 dan pada tahun 1999 tercatat tidak kurang dari 18 fasilitas

kedokteran nuklir di seluruh Indonesia, sebagian besar ada di Pulau Jawa.

Radioisotop dapat diperoleh melalui iradiasi neutron atau iradiasi partikel bermuatan.

Iradiasi neutron dilakukan di dalam reaktor nuklir sebagai penghasil neutron. Sedang iradiasi

partikel bermuatan dilakukan di fasilitas siklotron. Pada proses iradiasi, bahan sasaran

target harus sesuai dan tahan terhadap kondisi iradiasi, misalnya tahan terhadap panas.

Oleh karena itu, harus dilakukan pemilihan bentuk kimia sasaran. Pemilihan bentuk kimia

3

sasaran ini juga perlu mempertimbangkan kemudahan proses pasca iradiasi, misalnya

kemudahan dalam pelarutan dan pemisahan. Dalam beberapa tahun terakhir, BATAN telah

berhasil membuat berbagai jenis radioisotop dengan memanfaatkan fasilitas yang dimiliki,

baik reaktor nuklir maupun siklotron.

A. Pengertian Radioisotop

Dalam Pengertiannya radioisotop adalah zat radioaktif yang selalu memancarkan

sinar (partikel) radioaktif (α, β,γ, . . .) secara spontan dan terus menerus sampai habis.

Partikel yang dipancarkan itu mempunyai energai dan dapat dideteksi dengan detector

(pencacah). Energinya dapat sebagai sumber energi dan partikel tersebut dapat dipakai

sebagai penelusuri jejak (tracer) suatu proses. Alur proses pembuatan radioisotop

tersebut adalah seperti terlihat pada skema di bawah ini.

Berdasarkan ilmu farmasi serta pengetahuan teknik nuklir dapat diracik sediaan

obat yang mengandung zat radioaktif yang secara spesifik dapat mencapai organ tubuh

tertentu, dikenal dengan nama radiofarmaka yaitu sediaan obat yang salah satu atau

lebih unsur kimianya digantikan dengan zat radioaktif dan dapat digunakan untuk tujauan

diagnosis suatu penyakit ataupun pengobatan. Radiasi yang dipancarkan oelh zat

4

radioaktif merupakan alat bantu para ahli medis dalam menelusus dalam menelusuri

dimana zat tersebut berada.

1. Sinar alfa ( α )

Sinar alfa merupakan radiasi partikel yang bermuatan positif. Partikel sinar alfa sama

dengan inti helium -4, bermuatan +2e dan bermassa 4 sma. Partikel alfa adalah

partikel terberat yang dihasilkan oleh zat radioaktif. Karena memiliki massa yang

besar, daya tembus sinar alfa paling lemah diantara diantara sinar-sinar radioaktif.

2. Sinar beta ( ß )

Sinar beta merupakan radiasi partikel bermuatan negatif. Sinar beta merupakan

berkas elektron yang berasal dari inti atom. Sinar beta paling energetik dapat

menempuh sampai 300 cm dalam uadara kering dan dapat menembus kulit. Karena

sangat kecil, partikel beta dianggap tidak bermassa sehingga dinyatakan dengan

notasi

3. Sinar gamma (γ )

Sinar gamma adalah radiasi elektromagnetek berenergi tinggi, tidak bermuatan dan

tidak bermassa. Sinar gamma dinyatakan dengan notasi. Sinar gamma mempunyai

daya tembus.

B. Pemilihan radioisotop

Secara umum, faktor yang harus dipehatikan dalam pemilihan radioisotop untuk

pemilihan radioisotop untuk pemakain pada manusia adalah tidak toksik (tidak beracun),

mudah diproduksi dan murah.

Di samping itu, pemilihan jenis radioisotop begantung pula pada tujuan pemakaian

radiofaramaka tersebut. Untuk tujuan diagnosis lebih banyak digunakan radioisotop

pemancar γ murni dengan waktu paro yang relatif singkat serta energi yang rendah,

sedangkan untuk pengobatan internal dipilih radioisotop pemancar α atau β. Pengertian

waktu paro suatu radioisotop adalah waktu yang menyatakan bahwa setelah waktu

tersebut maka radioaktivitas akan menurun menjadiradioaktivitas akan menurun menjadi

setengah daru setengah dari radioaktivitas semi radioaktivitas semula dana akan terus

menurun untuk waktu berikutnya.

C. Radiofarmaka

Radiofarmaka merupakan senyawa radioaktif yang digunakan dalam bidang

kedokteran nuklir,baik untuk tujuan diagnosis maupun pengobatan. Berdasarkan cara

penggunaannya, radiofarmaka dapat dibagi menjadi dua kelompok, yaitu secara in vivo

dan in vitro. Dalam perkembanagan dunia kedokteran, khususnya kedokteran nuklir,

penggunaan radiofarmaka semakin meningkat dan penggunaan sediaan ini merupakan

penunjang dalam diagnosis ataupun pengobatan secara konvensional.

5

Beberapa persyaratan yang harus dimiliki oleh suatu radiofarmaka antara lain

sebagai berikut :

1. Toksisitasnya rendah.

2. Pembuatan dan penggunaannya mudah.

3. Lebih spesifik untuk penyakit tertentu atau terakumulasi pada organ tertentu.

4. Tingkat bahaya radiasi pada manusia rendah.

5. Untuk visualisasi eksternal (in vivo) sebaiknya merupakan sinar γ (gamma) murni

dengan energi 100-400 keV.

6. Harga relatif murah.

D. Pengunaan Radiofarmaka secara in vivo

Radiofarmaka diberikan ke dalam tubuh penderita dengan cara suntikan, ditelan atau

dihisap, dengan tujuan diagnosis atau pengobatansuatu penyakit.

1. Tujuan diagnosis

Pemeriksan dilakukan untuk mengevaluasi morfologi dan fungsi suatu organ.

Hingga saat ini radiofarmaka yang banayak digunakan adlah dalam bentuk senyawa

bertanda teknesium-99m, yangmerupakan radioisotop ideal utuk diagnosis karena

mempunyai waktu paro yang relatif singkat (6 jam) dengan energi yang relatif rendah

(140 keV) serta pemancar γ murni. Dengan berkembangnya teknologi pengadaan

radioisotop teknesium-99m, yaitu dapat diperoleh dengan sistem generator 99Mo-99m

Tc yang pemisahannya dapat dilakukan di rumah sakit, maka radiofarmaka yang

menggunakan radioisotop tersebut dapat dibuat dalam bentuk kit kering yaitu

radiofarmaka setengah jadi yang dikemas secara terpisah dengan

radioisotop/radionuklidanya. Secara prinsip, radiofarmaka yang dimasukkan ke dalam

tubuh akan diangkut oleh darah dan didistribusikan ke organ tubuh yang diinginkan

misalnya ginjal, jantung, hati, dan lain-lain, sesuai dengan jenis radiofarmaka yang

digunakan. Dengan metode pencitraan menggunakan alat tertentu mialnya kamera

gamma akan diperoleh gambaran organ yang memberikan informasi mengenai

morfologi dan fungsi dari organ tersebut. Pemeriksaan fungsi organ ini merupakan

keunggulan dari kedokteran nuklir terhadap metode diagnosis yang lain seperti sinar

–X, ultrasonografi. Selain itu, akibat radiasi yang ditimbulkan oleh suatu radiofarmaka

umumnya jauh lebih kecil dari pada pemeriksaan dengan sinar-X

6

BAB II ISI

Berikut adalah beberapa contoh aplikasi radioisotop sebagai perunut:

Jenis Radiofarmaka Organ Pemakaian

99MTc-MIBI, 99MTc-Tetrofosmin,99MTc-teboroksim

Jantung, Payudara,

seluruh tubuh

Fungsi ventrikel, volume,

kanker

99MTc-DTPA,99MTc-Glukonat, 99MTc-MAG-3,99MTc-Glukoheptonat,131I-Hipuran, 203Hg-klormerodrin

Ginjal Fungsi, perfusi, tumor/kista

99MTc-ECD, 99MTc-HMPAO,99MTc-Prektenetat

Otak Tumor, abses, Ensefatis

99MTc-pirofosfat, 99MTc-MDP,99MTc-HEDSPA, 99MTc-STPP

Tulang Infeksi/radang, tumor/kanker,

metabolisme

99MTc-HIDA, 99MTc-Sulfur koloid, 99MTc-fitat

Hati Aliran darah, abses,

infeksi/radang

99MTc- perteknetat Kelenjar tiroid Fungsi, nodule, Infeksi,

kanker

99MTc-metionin, 75Se-selenometioni Pankreas Tumor/infeksi

99MTc-Perteknetat, 99MTc-sulfur

koloid

Lambung Infeksi, tumor/kanker

99MTc-leukosit, 99MTc-sulfur koloid,99MTc-RBC denaturasi

Limpa Infeksi/peradangan

99MTc-MAA, Xe-133, Kr-81m, 99MTc-DTPA

Paru-paru Emboli, enfisema, infeksi,

fungsi dan peredaran darah

Teknetum-99 (Tc-99) yang disuntikkan kedalam

pembuluh darah akan akan

diserap terutama oleh

jaringan yang rusak pada

organ tertentu, seperti

jantung, hati dan paru- paru.

Sebaliknya, TI-201 terutama

akan diserap oleh jaringan

sehat pada organ  jantung.

Oleh karena itu, kedua

radioisotop itu digunakan

7

bersama-sama untuk

mendeteksi kerusakan

jantung.

Iodin-131 diserap terutama oleh kelenjar

gondok, hati dan bagian-

bagian tertentu dari otak. Jika

I-131 ini dimasukkan ke

dalam tubuh dalam dosis

yang kecil, maka I-131 ini

akan masuk k dalam

pembuluh darah traktus

gastrointestinal lalu I-131akan

melewati kelenjar tiroid yang

kemudian akan

menghancurkan sel-sel

galandula tersebut. Hal ini

akan memperlambat aktifitas

dari kelenjar tiroid dan dalam

beberpa kasus dapat

merubah kondisi tiroid. Oleh

karena itu, I-131 dapat

digunakan dalam menditeksi

kerusakan pada kelenjar

gondok, hati dan untuk

menditeksi tumor otak

Iodin-123 (I-123) adalah radioisotop lain dari

Iodin. I-123 yang

memancarkan sinar gamma

yang digunakan untuk

menditeksi penyakit otak.

Natrium-24 (Na-24) digunakan untuk menditeksi

adanya gangguan peredaran

darah. Larutan Nacl yang

tersusun atas Na-24 dan Cl

yang stabil disuntikkan ke

dalam darah dan aliran darah

8

dapat diikuti dengan

mendeteksi sinar yang

dipancarkan, sehingga dapat

diketahui jika terjadi

penyumbatan aliran darah.

Contoh aplikasi radioisotop sebagai sumber radiasi :

1. Teknik Pengaktifan Neutron

Teknik nuklir ini dapat digunakan untuk menentukan kandungan mineral tubuh

terutama untuk unsur-unsur yang terdapat dalam tubuh dengan jumlah yang sangat kecil

(Co, Cr, F, Fe, Mn, Se, Si, V, Zn, dsb) sehingga sulit ditentukan dengan metoda

konvensional. Kelebihan teknik ini terletak pada siftanya yang tidak merusak dan

kepekaannya yang sangat tinggi. Disini contoh bahan biologik yang akan diperiksa

ditembaki dengan neutron.

2. Penentuan Kerapatan Tulang Dengan Bone Densitometer

Pengukuran kerapatan tulang dilakukan dengan cara menyinari tulang dengan

radiasi gamma atau sinar-X. Berdasarkan banyaknya radiasi gamma atau sinar-X yang

diserap oleh tulang yang diperiksa maka dapat ditentukan konsentrasi mineral kalsium

dalam tulang. Perhitungan dilakukan oleh komputer yang dipasang pada alat osteoporosis

yang sering menyerang wanita pada usia menopause sehingga menyebabkan tulang

mudah patah.

3. Three Dimensional Conformal Radiotherapy (3d-Crt)

Terapi dengan menggunakan sumber radiasi tertutup atau pesawat pembangkit

radiasi telah lama dikenal untuk pengobatan penyakit kanker. Perkembangan teknik

elektronika maju dan peralatan komputer canggih dalam dua dekade, telah membawa

perkembangan pesat dalam teknologi radioterapi.

Dengan menggunakan pesawat pemercepat partikel generasi terakhir telah

dimungkinkan untuk melakukan radioterapi kanker dengan sangat presisi dan tingkat

keselamatan yang tinggi melalui kemampuannya yang sangat selektif untuk membatasi

bentuk jaringan tumor yang akan dikenai radiasi, memformulasikan serta memberikan

paparan radiasi dengan dosis yang tepat pada target. Dengan memanfaatkan teknologi

3D-CRT ini sejak tahun 1985 telah berkembang metode pembedahan dengan radiasi

pengion sebagai pisau bedahnya (gamma knife). Kasus-kasus tumor ganas yang sulit

dijangkau dengan pisau bedah konvensional menjadi dapat diatasi dengan teknik ini,

bahkan tanpa perlu membuka kulit pasien dan tanpa merusak jaringan di luar target.

9

4. Sterilisasi radiasi.

Radiasi dalam dosis tertentu dapat mematikan mikroorganisme sehingga dapat

digunakan untuk sterilisasi alat-alat kedokteran. Steritisasi dengan cara radiasi

mempunyai  beberapa keunggulan jika dibandingkan dengan sterilisasi konvensional a)

Sterilisasi radiasi lebih sempurna dalam mematikan mikroorganisme. b) Sterilisasi radiasi

tidak meninggalkan residu bahan kimia. c) Karena dikemas dulu baru disetrilkan maka alat

tersebut tidak mungkin tercemar bakteri lagi sampai kemasan terbuka. Berbeda dengan

cara konvensional, yaitu disterilkan dulu baru dikemas, maka dalam proses pengemasan

masih ada kemungkinan terkena bibit penyakit. Prinsip sterilisasi adalah membebaskan

alat tersebut dari semua jasad hidup terutama  jasad renik (mikroba). Secara umum teknik

sterilisasi dapat dibagi menjadi 2 bagian (Nurlaila, 2002):

a) Sterilisasi panas menggunakan uap dan tekanan atau suhu 170°C.

b) Sterilisasi dingin dengan menggunakan cara kimia atau cara radiasi Alat kedokteran

kebanyakan berbahan plastik sehingga tidak tahan terhadap sterilisasi  panas, untuk

itu dilakukan sterilisasi cara radiasi menggunakan radioisotop. Alat-alat kedokteran

yang disterilkan dengan cara radiasi harus tahan terhadap dosis radiasi yang

digunakan. Bila bahan tersebut terurai karena radiasi maka hasil urainya tidak

berpengaruh negatif. Jenis radiasi yang dapat digunakan untuk sterilisasi terdiri dari:

1) Radiasi pengion yang dapat berupa gelombang elektromagnetik (sinarγ, sinar-X

dan dapat pula berupa partikel β)

2) Radiasi non pengion misalnya sinar ultraviolet, infra merah, ultra sonik dan

lainnya

Besarnya dosis untuk sterilisasi tergantung pada jumlah, jenis dan daya tahan mikroba

yang mencemari, akan tetapi umumnya dosis yang digunakan adalah 25 kGy. Alat

kedokteran yang disterilkan dengan cara radiasi harus tahan terhadap dosis radiasi yang

digunakan.

5. Metode Terapi

Saat ini, telah ada beberapa terapi menggunakan radioisotop yang dapat

dikatagorikan ke dalam nanomedicine. Salah satunya adalah penggunaan CNT. Mereka

menggunakan lensa dilapisi dengan carbon nanotube (CNT) untuk mengkonversi cahaya

dari laser untuk gelombang suara terfokus. Tujuannya adalah untuk mengembangkan

sebuah metode yang  bisa menghancurkan tumor atau bagian tubuh lainnya yang sakit

tanpa merusak jaringan yang sehat.

Para peneliti sedang menyelidiki penggunaan nanopartikel bismut untuk

memfokuskan radiasi yang digunakan dalam terapi radiasi untuk mengobati tumor-kanker.

Terapi ini sedang dikembangkan untuk menghancurkan tumor kanker payudara. Dalam

metode ini, antibodi ditarik oleh protein yang diproduksi oleh sel kanker payudara setipe

10

yang melekat pada nanotube, yang menyebabkan nanotubeberakumulasi di tumor. Sinar

inframerah dari laser diserap oleh nanotube dan menghasilkan panas yang dapat

menghancurkan tumor.

6. Terapi tumor atau kanker

Berbagai jenis tumor atau kanker dapat diterapi dengan radiasi. Sebenarnya, baik

sel normal maupun sel kanker dapat dirusak oleh radiasi tetapi sel kanker atau tumor

ternyata lebih sensitif (lebih mudah rusak). Oleh karena itu, sel kanker atau tumor dapat

dimatikan dengan mengarahkan radiasi secara tepat pada sel-sel kanker tersebut.

7. Medical Imaging

Medical imaging menggunakan sinar-X didasarkan pada perbedaan daya tembus

sinar-X pada materi yang berbeda. Sedangkan pada nuclear medicine, medical imaging

lebih didasarkan pada interaksi level molekul antara senyawa atau gugus atom tertentu

dengan sel atau jaringan. Misalnya senyawa 2- methoxy-isobutyl-isonitrile (MIBI) untuk

jantung, diethylene tetramine penta acetate (DTPA) dan hexamethylpropylene amine

oxime (HMPAO) untuk otak, DTPA untuk ginjal, hepatoiminodiacetic acid (HIDA) untuk

hati dan hydroxy methylene diphosphonate (HMDP) untuk tulang.

11

KESIMPULAN

Penggunaan aplikasi radiofarmasi dalam dunia kesehatan sangat menunjang

para ahli medis untuk mengambil keputusan dalam mendiagnosis suatu penyakit serta

dapat dipakai untuk pengobatan.

Diagnosis penyakit dapat dilakukan dengan lebih cepat dan tepat karena dari

hasil pencitraan dapat dievaluasi keadaan struktur morfologis, maupun anatomis dan

fisiologis suatu organ serta tidak memberikan rasa sakit.

Pemakaian zat radioaktif untuk maksud diagnosis serta pengobatan penyakit

relatif aman selama memenuhi aturan yang telah ditentukan baik mengenai dosis

maupun penanganannya.

Efek radiasi yang dipancarkan radioisotop dapat digunakan untuk sterilisasi

bahan dan peralatan yang menunjang segi kesehatan serta dapat digunakan sebagai

pengobatan dan terapi berbagai  penyakit dalam organ tubuh. Teknik nuklir memberikan

manfaat dan andil yang cukup besar dalam menunjang program kesehatan masyarakat.

12

DAFTAR PUSTAKA

Atika, Dien. 2015. “Aplikasi Radioisotop dalam Dunia Kedokteran”. http://www.academia.edu/6642225/Aplikasi_Radioisotop_Dalam_Bidang_Kedokteran?login=&email_was_taken=true (diakses tanggal 15 Maret 2015).

Nurlaila, Z. 2015. “Penggunaan Teknik Nuklir dalam Bidang Kedokteran Nuklir dan Sterilisasi Serta Resikonya Bagi Kesehatan.pdf”. (diakses tanggal 15 Maret 2015).